北京歐倍爾熔噴非織造布產(chǎn)品開發(fā)及應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺
紡織這個(gè)世界第一次產(chǎn)業(yè)革命就誕生的工業(yè),在歷史長河中為人類生活及工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,紡織工業(yè)中服裝、裝飾、產(chǎn)業(yè)用紡織品三大支柱的重心正在向產(chǎn)業(yè)用紡織品的方向轉(zhuǎn)移,特別是非織造布領(lǐng)域異軍突起,正蓬勃發(fā)展。
非織造布也叫做無紡布、不織布,是纖維通過摩擦、抱合或粘合而制成的片狀物、纖網(wǎng)或絮墊。非織造布的加工過程主要是成網(wǎng)和加固,成網(wǎng)后再加固便成了布。
熔噴法非織造布生產(chǎn)技術(shù)是聚合物直接成網(wǎng)中的一種,與紡粘法不同,熔噴法是將螺桿擠出機(jī)擠出的高聚物熔體通過用高速高溫氣流噴吹,是熔體細(xì)流受到極度拉伸而形成極細(xì)的短纖維,然后聚集成纖維網(wǎng),最后經(jīng)自粘合作用加固而成熔噴法非織造布。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),根據(jù)實(shí)景搭建熔噴紡絲加工廠房,將熔噴紡絲工藝中的“原料配比-工藝原理-工藝操作和參數(shù)設(shè)置-產(chǎn)品應(yīng)用”整個(gè)過程充分的展現(xiàn)。
原料配比
熔噴法采用的原料大部分是聚丙烯(PP),也可采用聚酯(PET),根據(jù)產(chǎn)品要求,分別添加一定比例的色母粒和抗靜電劑。喂料系統(tǒng)按照擠出量的要求,控制加入比例并混合,虛擬實(shí)驗(yàn)中將根據(jù)主料選擇,配比相應(yīng)比例的色母粒及抗靜電劑,加深學(xué)生對原料配比的認(rèn)知以最終獲得合格的非織造布產(chǎn)品。
工藝原理
熔噴設(shè)備主要包括喂料系統(tǒng),螺桿擠壓機(jī),紡絲組件,噴絲模頭,接受網(wǎng)系統(tǒng),卷繞機(jī)構(gòu)組成,實(shí)驗(yàn)對熔噴設(shè)備進(jìn)行了真實(shí)建模,并結(jié)合二維Flash動(dòng)畫展示主要設(shè)備的工藝原理,將熔噴工藝過程中的重要工藝知識點(diǎn)進(jìn)行可視化展現(xiàn),主要包括螺桿擠出機(jī)中物料在設(shè)備各段的流通狀態(tài),空氣加熱器中熱空氣的流動(dòng)方向,熔噴模頭噴頭處物料的噴出過程,以及在接受網(wǎng)裝置上的聚集成網(wǎng)過程狀態(tài)。
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工藝操作和參數(shù)設(shè)置
熔噴法非織造布生產(chǎn)過程涉及的工藝和設(shè)備類型多,有喂料,擠出過濾,熱空氣牽伸,噴絲成網(wǎng),卷繞成形等,實(shí)驗(yàn)對熔噴紡絲規(guī)范操作過程進(jìn)行了高度仿真,包括溫控開關(guān)的依次開啟,螺桿溫度的設(shè)置,計(jì)量泵等設(shè)備的依次啟動(dòng),噴絲頭的安裝等。
并且根據(jù)生產(chǎn)的產(chǎn)品不同,原料選用品種不同,產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的的參數(shù)設(shè)定范圍也不同。螺桿擠壓機(jī)各區(qū)的溫度,熱氣流速度,接收距離等參數(shù)的設(shè)置,不僅會影響紡絲過程的順利進(jìn)行,而且會對最終產(chǎn)品的手感及機(jī)械性能有很大影響。實(shí)驗(yàn)中,按照真實(shí)的工藝操作過程,進(jìn)行設(shè)備操作,并根據(jù)原料選擇,確定相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置區(qū)間,有助于學(xué)生理解相關(guān)參數(shù)設(shè)置規(guī)則,確保學(xué)生通過虛擬實(shí)驗(yàn)得到有效的工藝認(rèn)知,為后續(xù)的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)奠定基礎(chǔ),保證實(shí)驗(yàn)人員的安全和非織造成品布的質(zhì)量。
產(chǎn)品應(yīng)用
通過虛擬仿真,模擬海上原油泄漏場景,通過二維flash動(dòng)畫展示原油泄漏后,救援船只拉起吸油索進(jìn)行原油吸取的工作過程,真實(shí)模擬了實(shí)際海上原油泄漏后的救援工作,學(xué)生可以模擬體驗(yàn)非織造布在原油泄漏治理的應(yīng)用。
學(xué)生可以自己設(shè)定原油泄漏量,計(jì)算治理工作中的相關(guān)參數(shù),加深對非織造布材料的認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力,搭建便攜高效的學(xué)習(xí)平臺。
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